37739

Исследование резонанса напряжений в электрической цепи

Лабораторная работа

Архивоведение и делопроизводство

Цель работы Изучить явление резонанса напряжения в электрической цепи содержащей последовательно соединённую индуктивную катушку и конденсатор. Схема установки Экспериментальная часть...

Русский

2013-09-25

182.5 KB

4 чел.

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра теоретических основ электротехники

Теоретические основы электротехники

Лабораторная работа №4

Исследование резонанса напряжений.

Выполнил: студент группы ЭСиС-217

                                                                               Закиров М.И.

                                                             Проверил: Лукманов В.С.

Уфа
2008

Цель работы

Изучить явление резонанса напряжения в электрической цепи, содержащей последовательно соединённую индуктивную катушку и конденсатор.

Приборы и принадлежности

Лабораторная работа выполняется на стенде ЛСЭ-2 с использованием:

1)Блока включения, состоящего из вольтметра автотрансформатора, с помощью которого имеется возможность регулировать напряжение от 0 до 250 В.

2)Блока резисторов.

3)Блока индуктивностей.

4)Блока конденсаторов.

5)Блока «Фазометр», с ценой деления 2 градуса, и классом точности 1,5

Кроме приборов и оборудование стенда используются:

1)Ваттметр, с пределом измерения по току до 1 А и напряжений до 30 В, с ценой деления 0,1 Вт и классом точности 0,5

2)Амперметр, с пределом измерений до 1 А, с ценой деления 5 мА и классом точности 0,5

3)Вольтметр цифровой с автоматическим выбором и пределом измерения до 100 В.

4)Соединительные провода.

Схема установки

Экспериментальная часть

U, В

C, мкФ

I, мА

UК, В

UC, В

P, Вт

, град

U=const=35 В

16

87

59,5

35

7

16

24

78

53,8

20,7

6

31

15

86

59,2

35

7

14

14

86,5

59,8

37,6

7

12

12

88

60,8

44,8

7,5

0

3

87

60,3

41,3

7,5

6

11

87,5

31,1

49,5

7,5

-6

10

86

60,2

53,1

7

-12

9

78

54,2

60,5

6

-30

URкат, В

UL, В

RK, Ом

ZK, Ом

Z, Ом

XC, Ом

XL, Ом

X,  Ом

S, ВА

P, Вт

Q, ВАр

cosjK

cosj

1

38,46

94,47

73,96

196,15

73,97

182,69

181,67

-1,02

20,00

20

-0,28

0,377

0,999

2

38,24

96,21

74,97

203,00

75,06

184,90

188,65

3,75

19,52

19,5

0,97

0,369

0,998

3

38,00

97,13

76,00

208,60

76,54

185,20

194,26

9,06

19,13

19

2,27

0,364

0,993

4

37,76

97,55

77,05

213,47

78,07

186,53

199,08

12,55

18,74

18,5

3,01

0,361

0,987

5

37,50

98,08

78,13

218,75

80,14

186,46

204,32

17,87

18,46

18

4,12

0,357

0,975

6

37,23

97,75

79,22

222,55

82,46

185,11

207,98

22,87

18,21

17,5

5,05

0,356

0,961

7

39,00

86,30

78,00

189,40

78,83

184,00

172,59

-11,41

19,71

19,5

-2,85

0,412

0,989

8

38,78

81,00

79,13

183,27

81,57

185,10

165,30

-19,80

19,59

19

-4,75

0,432

0,970

9

37,50

75,61

78,13

175,83

82,75

184,79

157,52

-27,27

19,06

18

-6,28

0,444

0,944

10

35,87

68,81

77,98

168,70

86,09

186,09

149,59

-36,49

18,22

16,5

-7,72

0,462

0,906

11

35,23

61,53

80,06

161,14

92,75

186,66

139,84

-46,82

17,96

15,5

-9,06

0,497

0,863

12

27,42

57,72

88,45

206,13

133,70

286,45

186,19

-100,26

12,85

8,5

-9,64

0,429

0,662

13

31,58

73,39

83,10

202,37

84,15

250,53

193,12

13,23

12,15

12

1,91

0,411

0,988

14

34,52

80,73

82,20

201,19

85,89

233,10

192,22

24,91

15,15

14,5

4,39

0,409

0,957

15

37,50

84,76

85,23

202,95

91,42

224,32

192,64

33,08

17,70

16,5

6,40

0,420

0,932

16

38,04

89,67

82,70

199,57

93,15

213,70

194,94

42,86

19,71

17,5

9,07

0,414

0,888

17

38,78

93,88

79,13

196,43

96,80

203,27

191,59

55,75

23,24

19

13,39

0,403

0,817

18

38,54

91,80

80,30

197,71

80,85

175,83

191,26

9,46

18,63

18,5

2,18

0,406

0,993

19

38,04

89,10

82,70

200,43

83,58

160,65

193,69

12,09

17,69

17,5

2,56

0,413

0,989

20

36,36

85,60

82,64

199,32

87,93

147,73

194,55

30,03

17,02

16

5,81

0,415

0,940

21

34,15

79,20

83,28

201,71

93,46

137,80

193,17

42,42

15,71

14

7,13

0,413

0,891

22

31,08

72,06

84,00

202,43

106,10

120,81

194,75

64,82

14,53

11,5

8,87

0,415

0,792

XC 1 = = =  40,2 Ом – емкостное сопротивление

RK1 = 9,21 Ом – активное сопротивление на катушке

ZK1= 68,3 Ом – полное сопротивление катушки

XL1 = == 4579,9 Ом – индуктивное сопротивление на катушке

URк=I*RK =0,52*73,96=38,46 В – напряжение на активном сопротивлении катушки

UL=I*XL =0,52*181,67=94,47 В – напряжение на индуктивности катушки

X1 =-1,02 Ом – реактивное сопротивление цепи

Z1 = == 73,97 Ом – полное сопротивление цепи

Q1 = I 2* X = (0,52)2 * (-1,02) = - 0,28 ВАр – реактивная мощность цепи

S1 == = 20 ВА – полная мощность цепи

cosK=0,377– косинус угла сдвига фаз между напряжением и током на катушке

cos =0,999  – косинус угла сдвига фаз между напряжением и током в цепи

Абсолютные погрешности значений косинуса угла :

cos1=0,001

cos4=0,002

cos8=0,008

cos15=0,026

cos22=0,026

Относительные погрешности значений косинуса угла :

1=0,1 %

4=0,2 %

8=0,8 %

15=2,8 %

22=3,4 %

Вывод: В данной работе мы исследовали явление резонанса напряжений в последовательно соединенной электрической цепи синусоидального тока. Добившись установления резонанса в цепи, когда угол сдвига фаз между током и напряжением, регистрируемый фазометром, был равен нулю, мы сняли показания с амперметра, и вольтметра, подключаемого сначала к индуктивной катушке, а затем к конденсатору (батарее конденсаторов), и ваттметра, измеряющего активную мощность. Затем, изменяя поочерёдно сначала индуктивность катушки, а затем ёмкость, мы добивались изменения угла сдвига фаз, и снимали показания с приборов при различных его значениях, и получили меньшие значения тока в цепи, активной мощности, и большие значения реактивного и полного сопротивлений, и, соответственно, реактивной и полной мощностей. Сравнивая величины, полученные из расчётов, мы сопоставили их с измеренными и получили соответствие с точностью до приведённых выше погрешностей. Таким образом, мы экспериментально убедились в том, что при резонансе напряжений ток в цепи будет максимальным.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

81814. Наука и экономика. Наука и власть.Проблема государственного регулирования науки 28.08 KB
  Проблема государственного регулирования науки. Отношения науки и экономики всегда представляли собой большую проблему. Традиционное представление о том что технология является неотъемлемым приложением науки сталкивается с эмпирическими и практическими возражениями. Однако если прикладные науки обслуживая производство могут надеяться на долю в распределении его финансовых ресурсов то фундаментальные науки напрямую связаны с объемом бюджетного финансирования и наличием тех планов и программ которые утверждены государственными структурами.
81815. Поиск нового типа цивилизационного развития и новые функции науки в культуре 42.75 KB
  Наука действительно являет собой сложный полиструктурный организм целый мир в недрах которого бушуют познавательные страсти схлестываются несовместимые точки зрения ведется кропотливая экспериментаторская и теоретическая работа. Наука обладает способностью поглощать своих субъектов делать их фанатиками исследования. Однако на самом деле наука лишь один из видов человеческой соотнесенности с миром возникший исторически довольно поздно и выполняющий в жизни общества совершенно конкретные функции. Коренное различие состояло в том что...
81816. Роль науки в преодолении глобальных проблем современности 27.77 KB
  Ученые во всеуслышание заявляют о глобальных проблемах современности к которым относят проблемы охватывающие систему мир человек в целом и которые отражают жизненно важные факторы человеческого существования. Глобальные проблемы имеют не локальный а всеохватывающий планетарный характер. К глобальным проблемам современности относят экологические демографические проблемы войны и мира проблемы кризиса культуры. В силу этого глобальные проблемы должны решаться комплексно координированно усилиями всего мирового сообщества.
81817. Предмет современной философии науки 31.34 KB
  Создавая образ философии науки следует четко определить о чем идет речь: о философии науки как направлении западной и отечественной философии или же о философии науки как о философской дисциплине наряду с философией истории логикой методологией культурологией исследующих свой срез рефлексивного отношения мышления к бытию в данном случае к бытию науки. Философия науки как направление современной философии представлена множеством оригинальных концепций предлагающих ту или иную модель развития науки и эпистемологии. Она сосредоточена на...
81818. Понятие науки. Основные аспекты бытия науки 34.37 KB
  Наука как социальный институт или форма общественного сознания связанная с производством научнотеоретического знания представляет собой определенную систему взаимосвязей между научными организациями членами научного сообщества систему норм и ценностей. Они участвуют в разнообразных формах научного общения дискуссии конференции издания монографии учебники читают лекции и т. Выделим самые характерные черты научного знания. Еще Кант в качестве неотъемлемой черты науки отмечал систематичность научного знания: именно этим как он...
81819. Эволюция подходов к анализу науки 30.26 KB
  Важнейшей характеристикой знания является его динамика т. Дело в том что для логического позитивизма в целом были характерны: а абсолютизация формальнологической и языковой проблематики; б гипертрофия искусственно сконструированных формализованных языков в ущерб естественным; в концентрация исследовательских усилий на структуре готового ставшего знания без учета его генезиса и эволюции; г сведение философии к частнонаучному знанию а последнего к формальному анализу языка науки; д игнорирование социокультурного контекста анализа...
81820. Логико-эпистемологический подход к исследованию науки 32.07 KB
  Они полагали что причина большинства эпистемологических затруднений – в неправильном использовании языка. Правильное же использование языка которому мы пока не научились даст возможность либо вообще избежать ошибок либо по крайней мере свести к минимуму ущерб от них. исследования языка в основу своих эпистемологических поисков неопозитивисты принялись за работу над многими проблемами методологии науки: тут и соотношение уровней познания принципы выбора теории определение факта место логики и математики в познании и т. Карнапа...
81821. Позитивистская традиция в философии науки 33.28 KB
  Максимум метафизики который признавался позитивизмом законным заключался в призыве к философии стать метанаукой т. Конта 1798–1857 пустившего в оборот термин позитивизм который фигурирует в названиях основных его сочинений: Курс позитивной философии Дух позитивной философии и Система позитивной политики. Наука к тому времени уже была предметом анализа в немецкой классической философии у Канта Фихте и Гегеля и следы немецкого влияния просматриваются у Конта.
81822. Расширение поля философской прблематики в позитивистской философии науки. Концепции К.Поппера, И. Лакатоса, Т. Куна, П. Фейерабенда, М.Полани 42.44 KB
  Проблему роста развития изменения знания разрабатывали начиная с 60х гг. Они считали что существует тесная аналогия между ростом знания и биологическим ростом т. В постпозитивизме происходит существенное изменение проблематики философских исследований: если логический позитивизм основное внимание обращал на анализ структуры научного познания то постпозитивизм главной своей проблемой делает понимание роста развития знания. Первой такой концепцией стала концепция роста знания К.